Por que o movimento do Sol à frente das constelações do zodíaco é apenas aparente?

Através da teoria heliocêntrica, hoje sabemos que o sol ocupa um dos focos das órbitas elípticas formadas pelos planetas do sistema solar e a Terra, assim como os outros planetas, gira em torno dele. Porém, quando olhamos o céu em diferentes horários do dia, notamos que o sol está em diferentes posições, como estivesse se movimentando, sempre no sentido leste para oeste. Este movimento denominamos de movimento aparente do sol, ou seja, é o movimento que, através da Terra, notamos a grande estrela do sistema solar fazer na abóbada celeste.

O movimento aparente de rotação

A rotação é o movimento que a Terra faz em torno de si mesma. É ele, por exemplo, que determina os dias e as noites. Porém, este movimento determina, visto daqui da Terra, um movimento aparente do sol.

Esquema do movimento aparente de rotação do sol. Observe a variação do ângulo de incidência durante o dia.

Ao amanhecer, vemos o sol nascer no horizonte. Neste momento do dia, os raios solares incidem na Terra de forma inclinada, com pouca força. Dizemos, então, que a incidência solar é menor nas primeiras horas do dia. Conforme o dia passa, o sol movimenta-se, contornando o semi-círculo que atravessa os céus de horizonte a horizonte, no eixo leste-oeste. Ao meio-dia, o sol está na região central deste semi-círculo, incidindo diretamente na Terra. Neste ponto, pelos raios incidirem com um ângulo de 90º na superfície terrestre, dizemos que a incidência solar é maior.

A maior inclinação dos raios solares corresponde a menor incidência solar por uma simples questão física. Quando apontamos uma lanterna para uma parede de forma a formar com o plano da parede um ângulo de 90º, temos uma quantidade x de energia aplicada a uma certa área da parede. Quando o ângulo de incidência da luz da lanterna, porém, é diferente de 90º, temos a mesma quantidade x de energia aplicada a uma área maior da parede. Quanto mais inclinado o ângulo, uma maior área da parede recebe raios de luz e, consequentemente, a energia é menor em cada ponto da área iluminada.

A área iluminada é maior com os raios inclinados. Logo, há uma maior divisão da mesma energia por uma área maior.

Conforme o dia passa, o sol continua seu caminho por este semi-círculo. Nas horas finais do dia, quando a noite está próxima, o sol está na parte final deste eixo, e os raios voltam a incidir de forma inclinada na Terra. Dizemos, assim, que a incidência solar é menor nas horas finais do dia.O

O movimento aparente de translação

O movimento de translação é aquele que a Terra realiza em torno do sol e que determina os anos e as estações. Porém, este movimento, assim como no caso da rotação, determina um movimento do sol em relação à Terra.

Por conta da inclinação da Terra, as regiões do globo recebem luz de forma diferenciada durante o ano. Nos equinócios (início da primavera e do outono), o sol está em uma posição perpendicular (90º) à Linha do Equador. Conforme chegamos próximos aos solstícios, o sol movimenta-se em direção aos paralelos 23’27ºN e 23’27ºS, os Trópicos de Câncer e de Capricórnio, respectivamente. Para explicar melhor, acompanhe a figura:

Esquema de variação do movimento aparente de translação do sol durante um ano.

Quando o sol está sobre o Trópico de Câncer, é verão no hemisfério norte e inverno no hemisfério sul. Os raios solares estão atingindo perpendicularmente (com máxima incidência) este paralelo, enquanto o Trópico de Capricórnio está sendo atingido com os raios em sua máxima inclinação.

Conforme o ano passa, o sol aparentemente movimenta-se no eixo norte-sul em direção ao Equador. Quando a estrela está incidindo sobre esta linha, temos o equinócio: é a outono no h. norte e primavera no h. sul. Neste período, existe uma maior uniformidade na incidência solar nos dois hemisférios.

O sol continua seu “caminho” até o Trópico de Capricórnio. Quando a incidência solar é perpendicular a esta região, inicia-se o verão no hemisfério sul e o inverno no hemisfério norte. Temos novamente um solstício. Novamente, então, o sol volta a fazer, aparentemente, o caminho inverso, em direção ao Equador, quando ocorre um novo equinócio.

Logo, o movimento de translação aparente do sol ocorre entre os Trópicos de Câncer e de Capricórnio, na faixa tropical, indo e voltando de um lado ao outro, sempre no eixo norte-sul. As localidades fora da Zona Tropical, logo, nunca recebem luz solar com incidência máxima, o chamado zênite. O zênite ocorre quando alia-se a incidência de luz máxima da translação com a incidência máxima da rotação (verão sobre um dos trópicos, ou outono/primavera sobre o Equador e horário ao meio-dia).

Entenda um pouco melhor a relação entre o movimento aparente do Sol e as estações do ano. Assista o vídeo do nosso canal:

O que significa dizer que o Sol está em uma determinada constelação do zodíaco?

Por que o Sol parece se movimentar no céu?

Por que não conseguimos ver a constelação durante o dia?

Qual significado da frase Hoje o Sol está na constelação de Capricórnio?